Abbildung: „EnFa“ – die Energiefabrik in Neuenstadt an der Kocher

Innovative Energiekonzepte werden immer praxistauglicher. Auf der Photovoltaikmesse Intersolar 2015 in München wurden bei den dort vergebenen „Oscars“ der Branche, den Intersolar Awards 2015, drei Baumaßnahmen in der Kategorie „Solare Projekte in Europa“ ausgezeichnet.

Sie stehen beispielhaft für die Umsetzung von Konzepten, die bisher zum Teil nur im Labormaßstab getestet wurden, nun aber eine derartige Entwicklungsreife erreicht haben, dass man sie, bildlich gesprochen, in der freien Wildbahn aussetzen kann.

Wir haben uns diese drei Preisträger einmal näher angeschaut, weil sie beispielhaft sind für technische Innovationen, mit denen sich die Herausforderungen der Energiewirtschaft meistern lassen.

Die Fabrik mit eigener erneuerbarer Energie

Im schwäbischen Neuenstadt an der Kocher (das liegt zwischen Heilbronn und Würzburg) hat sich das Unternehmen Widmann Energietechnik die Fabrik der Zukunft gebaut. Ende letzten Jahres wurde die EnFa, so das Akronym für die „Energiefabrik“, bezogen und steht sicherlich symbolisch für einen Bauherren, der sich auf die Installation von erneuerbaren Energieanlagen spezialisiert hat und seine Kompetenzen präsentieren möchte.

Die vermutlich für eine Fabrik überraschendste Funktion: Das Gebäude ist überhaupt nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Dabei handelt es sich nicht gerade um ein kleines Gebäude. Es hat mit 350 qm Produktions- und Lagefläche sowie 600 qm Bürofläche durchaus ansehnliche Dimensionen.

Das Gebäude wurde neu errichtet und ist an allen Außenfronten sowie auf dem Dach mit Solarmodulen ausgestattet. Diese verfügen über eine Leistungskapazität von insgesamt 110 kWp. Der dort erzeugte Strom wird von dem Unternehmen selbst verbraucht, im Bedarfsfall in einen Batteriespeicher mit einer Kapazität von 400 kWh eingespeist sowie zum Betrieb einer Wärmepumpe genutzt, um das Gebäude zu beheizen.

Außerdem verfügt die EnFa über ein Blockheizkraftwerk, das mit Biogas betrieben, allerdings über das öffentliche Netz versorgt wird. Damit können weitere 40 kW Strom sowie 80 kW thermische Energie erzeugt werden. Die nicht unerheblichen Investitionen dürften sich relativ schnell amortisieren, denn Widmann kostet der Strom jetzt nach eigenen Angaben nur noch zehn Cent pro Kilowattstunde.

Aufschlussreich ist auch das intelligente Energiemangement, das auf den Daten von 1000 Messpunkten basiert, mit denen das Gebäude innen und außen in Echtzeit vermessen wird.

Die Jury des Intersolar Awards urteilt:

„Die EnFa beweist, dass in Deutschland eine dezentrale, rein auf erneuerbaren Energien basierende Versorgung möglich ist, unterbrechungsfrei, mit stabilem lokalem Netz und zu niedrigen Kosten.“

Kühlen mit Solarthermie

Kühlen mit Solarthermie

Kühlen mit Solarthermie

Bei solarthermischen Anlagen geht es in erster Linie darum, in Röhren befindliche Flüssigkeiten durch die Sonnenkraft zu erhitzen und diese Energie dann zum Beheizen oder für die Warmwasserversorgung von Gebäuden zu nutzen. Das ebenfalls mit einem Intersolar Award ausgezeichnete Projekt, das von dem Unternehmen Ritter Energie- und Umwelttechnik zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an der Universität Karlsruhe (KIT) realisiert wurde, zeichnet sich durch das glatte Gegenteil aus: Mit dem aufgeheizten Wasser werden die Uni-Gebäude geheizt und gekühlt. Dazu wurden auf einem 400 qm großen Dach eines Laborgebäudes 80 Vakuum-Röhrenkollektoren installiert, in denen auch bei eher ungünstiger Wetterlage das Wasser auf 140 Grad erhitzt wird. Immerhin 160 MWh jährliche Energie können damit erzeugt werden.

Der erzeugte Dampf wird im Winter zum Heizen genutzt. Im Sommer wird die Energie mittels einer Dampfstrahl-Kältemaschine (DSKM) für den Betrieb eines Klimasystems genutzt. Das ist sinnvoll, weil exakt dann, wenn die Anlage die höchste Leistung bringt, auch der Kühlbedarf am größten ist: im Sommer.

Urteil der Intersolar-Jury:

„Das Solarthermie-System belegt eindrucksvoll, dass es auch unter deutschen Witterungsbedingungen möglich ist, Klimakälte per Solarenergie effektiv, kostengünstig und umweltfreundlich bereitzustellen.“

Das Aktiv-Stadthaus

Neben diese beiden Funktionsgebäuden ging der dritte Intersolar Award in dieser Kategorie an ein Wohnhaus. Das so genannte „Aktiv-Stadthaus“ steht in Frankfurt und umfasst 74 Wohneinheiten. Insgesamt 348 in die Gebäudehülle integrierte Glas-Glas-PV-Module verfügen zusammen mit einer Aufdachanlage über eine maximale Gesamtkapazität von 117,6 kWp.

Aktiv-Stadthaus in Frankfurt amMain

Aktiv-Stadthaus in Frankfurt amMain

Anders als ein Standard-PV-Modul übernimmt die gebäudeintegrierte Photovoltaik neben der Stromerzeugung auch Funktionen wie Verschattung, Wetter-, Sicht- und Schallschutz, als Isolierglas sogar die Wärmedämmung. Die zumeist maßgefertigten Glas-Glas- oder Glas-Folien-Module werden in Fassaden, Brüstungen, Überkopfverglasungen und in Sonnenschutzvorrichtungen integriert, ersetzen also klassische Baustoffe und -elemente.

Das Gebäude erfüllt schon jetzt die ab 2021 geltende Gebäuderichtlinie der Europäischen Union. Demnach sollen deren Mitgliedsstaaten ab diesem Zeitpunkt nur noch den Bau von Niedrigst-Energie bzw. „nearly-zero energy buildings“ zulassen. Das Besondere ist natürlich, dass wir es hier nicht mit einem Ein-Familien-Passiv-Haus zu tun haben, sondern um ein richtig großes Wohngebäude – und selbst dann funktioniert es eben.

Das Urteil der Intersolar-Jury fällt dem entsprechend positiv aus: „Das Aktiv-Stadthaus macht deutlich, dass die Energieeffizienz-Richtlinie der EU zu schaffen ist.“

Fotos:

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